Что такое ШИМ в смартфоне?

Покупая смартфон с AMOLED-дисплеем, некоторые покупатели жалуются на дискомфорт в глазах и головную боль. Большая часть жалоб исходит от владельцев флагманских моделей, в которых установлен AMOLED-дисплей. Эксперты полагают, что дело в ШИМ. Многие пользователи даже не знают, что это такое и какой вред ШИМ наносит здоровью. Давайте разбираться.

ШИМ: что это такое?

Дисплей телефона состоит из светодиодов. Благодаря им мы видим изображение на экране. Чтобы понизить яркость на AMOLED-дисплее, разработали специальную технологию. Она называется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Суть разработки в следующем – при понижении яркости экрана светодиоды не меняют своей мощности, они начинают мерцать, то есть включаться и выключаться. Вспышки светодиодов очень яркие, частота мерцания быстрая. Из-за этого кажется, что светодиоды горят постоянно. Но это не так. Человек не сможет распознать такое мерцание дисплея, даже если будет присматриваться.

ШИМ срабатывает только при уменьшенной яркости смартфона. Например, если снизить яркость до пятидесяти процентов, мерцание точно появится. При максимальной яркости светодиоды горят все время, поэтому ШИМ отсутствует.

Факт 1. В современных смартфонах Samsung при снижении яркости экрана активизируется технология ШИМ. При этом мерцание есть даже на максимальных параметрах яркости.

Как ШИМ влияет на здоровье?

Представьте, что вы долго смотрите на лампочку, а она в это время включается и выключается. Наверняка, вы почувствуете напряжение в глазах и общий дискомфорт. То же самое происходит, когда человек смотрит на дисплей с ШИМом. Только он не видит мерцания, но мозг все равно получает раздражающие сигналы.

Научно доказано, что ШИМ влияет на людей по-разному. На одних больше, на других меньше. Более восприимчивые к мерцанию люди ощущают следующие симптомы:

усталость;
напряжение в глазах;
тошноту;
раздражительность.

Ученые сходятся во мнении, что ШИМ не приносит значительного вреда здоровью. Но зрение человек испортит.

На каких смартфонах есть ШИМ?

На сегодняшний день в продаже есть смартфоны с AMOLED и IPS-дисплеями. Если у AMOLED-дисплеев только светодиодные экраны, то у IPS-дисплеев помимо светодиодов есть еще и подсветка. При уменьшении яркости светодиоды в IPS-дисплее меняют мощность на более низкую, при этом не мерцают. На AMOLED-экранах подсветки нет, поэтому отрегулировать яркость можно только за счет ШИМ.
Особенно восприимчивые люди ощущают большой дискомфорт от AMOLED-дисплеев. Выход один – переходить на смартфоны с IPS. Конечно, у них менее яркая картинка. Да и в целом качество уступает AMOLED, но зато нет вреда для здоровья.

Факт 2. Есть модели телефонов, в которых яркость управляется не только с помощью ШИМ, но и при помощи изменения напряжения. Например, в некоторых моделях айфонов при понижении яркости до пятидесяти процентов срабатывает функция изменения напряжения. Если уменьшить яркость более чем на половину, в работу запустится технология ШИМ.

Какие смартфоны с ШИМ наиболее безопасны: рейтинг смартфонов с разным уровнем мерцания?

Чтобы ШИМ не влиял на человека, частота мерцания должна быть 200–250 Гц. Если она будет меньше, неприятные побочные эффекты возникнут у многих пользователей. Если частота превысит 500 Гц, побочек скорее всего не будет.

Далее приведем рейтинг смартфонов с разным уровнем мерцания диодов по версии NotebookCheck.

Самый низкий уровень мерцания

айфон 11; XR; 8; 8 Plus – 0;
хуавей P10; P20; Mate 10 – 0;
ксиоми Mi Mix; Mi Mix 2 – 0.

Средний уровень мерцания (до 238 Гц)

ксиоми Mi 9T Pro — 223;
хуавей P30 Pro — 231;
галакси нот 10 – 236;
ксиоми Mi 8, хуавей P20 Pro — 238.

Высокий уровень мерцания (от 240 Гц и выше)

айфон 11 Pro; 11 Pro Max; X; XS;
галакси Fold; Note 10+; S9; S10;
хуавей P30; Mate 10 Pro; Mate 20 Pro;
ксиоми Mi 9; 9T; 9 SE.

Как спасаться от мерцания?

Для того, чтобы пользователи как можно меньше ощущали на себе последствия воздействия ШИМ, разработали технологию под названием DC Dimming. Она позволяет контролировать напряжение, подающееся на пиксели дисплея. Чем ниже уровень напряжения, тем яркость экрана меньше. У DC Dimming технологии есть недостаток – искажение цветов на AMOLED-экранах. На сегодняшний день DC Dimming применяется в качестве экспериментальной разработки. Но, возможно, в будущем ее подкорректируют, и технология станет реальным спасением от ШИМ.

Что необходимо делать, чтобы не ощущать влияния ШИМ:

Используйте максимальную яркость на экране смартфона.
Ночью включайте темные темы при просмотре различных приложений.
Читайте книги на специализированных устройствах, которые имитируют книжные страницы.
Выбирайте телефоны с повышенным уровнем мерцания.
Если вы восприимчивы к вспышкам, перейдите на телефоны с IPS-дисплеем.

Факт 3. В старых кинопроекторах пленка двигалась со скоростью двадцать четыре кадра в секунду. Чтобы изображение на экране не смазывалось, момент смены очередного кадра перекрывался потоком света. Это приводило к мерцанию – перед глазами зрителей постоянно был «черный кадр». После придумали перекрывать смену кадра дважды. Это помогло ускорить процесс смены изображения с двадцати четырех кадров в секунду до пятидесяти восьми. Мерцание было не столь заметно. Мозг его не воспринимал, и человек видел плавный переход между картинками.

Почему нельзя просто понизить напряжение в светодиодах?

Причина в самих светодиодах. Каждый из них обладает небольшими отличиями. Подобрать диоды с одинаковыми характеристиками – задача практически невыполнимая. При понижении напряжения эти различия обязательно проявят себя в виде искаженной передачи цвета, появлении пятен на экране. К тому же ШИМ позволяет владельцам смартфонов использовать более обширный диапазон яркости экрана. При этом качество картинки не пострадает.

Можно ли избавиться от мерцания с помощью сторонних приложений?

Чтобы свети к минимуму мерцание экрана пользователи могут установить два приложения — OLED SAVER и LUX AUTO BRIGHTNESS.

OLED SAVER

Приложение занимает мало места на телефоне. Для запуска выполните следующие шаги:

Скачайте и откройте приложение.
Когда появится клавиша «Watch the wizard», нажмите на нее. После этого вы увидите инструкцию с иллюстрациями.
Кликните на «Enable Service», отрегулируйте яркость и прочие настройки, нажмите «Next».
Дайте согласие на изменение настроек системы. После чего нажмите «Next».
Выберите «Use service», продолжая нажимать на кнопку «Next» на всех последующих этапах.

LUX AUTO BRIGHTNESS

Есть бесплатная и платная версия. Скачиваете программу и следуете инструкции по установке на экране смартфона.

ШИМ действительно может стать проблемой. Но не настолько критичной, как о ней сейчас говорят. Далеко не все пользователи могут ощущать на себе неприятные воздействия технологии. Если вы попали в их число, попробуйте установить специальное приложение или перейти на смартфон с IPS-дисплеем.